DE102016001524A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung lang gesteckter Bauteile - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung lang erstreckter Bauteile, bei dem im Wesentlichen das zu reinigende Objekt mit seiner Mittelachse senkrecht ausgerichtet wird, wobei die Reinigung durch einen axial beweglichen Ring mit rotierender Einheit erfolgt, welcher mit angebrachten Düsen und einem Reinigungsmedium anhaftende Fremdkörper oder Öle/Emulsionen entfernt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung lang erstreckter Bauteile, bei dem im Wesentlichen das zu reinigende Objekt mit seiner Mittelachse senkrecht ausgerichtet wird, wobei die Reinigung durch einen axial beweglichen Ring mit rotierender Einheit erfolgt, welcher mit angebrachten Düsen und einem Reinigungsmedium anhaftende Fremdkörper oder Öle/Emulsionen entfernt. Bei der spanenden Bearbeitung von Werkstücken werden geometrisch bestimmte und unbestimmte Schneidkörper verwendet, welche mit Ölen sowie Emulsionen geschmiert und gekühlt werden. Dabei entstehen typischerweise Späne und Schleifschlämme, welche zwischen den verschiedenen Fertigungsschritten moderner Produktionslinien entfernt werden müssen. Moderne Fertigungslinien verwenden dabei verschiedene Verfahren, welche generell nach dem wirkenden Druck sowie Medium unterschieden werden können. Es sind demnach Verfahren bekannt welche mit Unterdruck, Überdruck, gasförmigen und flüssigen Medien arbeiten. Es ist bekannt, dass zur Reinigung lang gestreckter Bauteile, wie etwa Kurbelwellen, Nockenwellen, Ausgleichswellen, Achsen, Gewindestücken und anderer lokal rotationssymmetrischer Bauteile ring- und leistenförmige Reinigungseinheiten verwendet werden, wobei die Reinigung im Wesentlichen bei horizontaler Achslage des Objektes erfolgt. Leistenförmige Reinigungseinheiten bestehen in der Regel aus einer Leiste, in die Öffnungen eingebracht sind, wodurch der wirkende Druck und das Medium auf das Objekt aufgebracht werden. Die Leiste wird dabei vornehmlich parallel zum Werkstück angebracht. Die Länge der Leiste richtet sich dabei vornehmlich nach der Länge des Objektes, da die Reinigung durch langsame Drehbewegung des Objektes erfolgt, wobei der Reinigungsleiste einen Über- oder Unterdruck im rechten Winkel auf das Objekt appliziert. Durch diese Drehbewegung und das Absaugen oder Abblasen mit flüssigen oder gasförmigen Medien können Fertigungsrückstände entfernt werden. Bekannte ringförmige Reinigungseinheiten werden axial entlang des zu reinigenden Objektes bewegt, wobei das Objekt vorrangig horizontal positioniert ist. In die ringförmige Reinigungseinheit sind dabei Öffnungen eingebracht, welche als Spalt oder Düse ausgeformt sind, wobei hierdurch das Medium im rechten Winkel aus das Objekt aufgebracht wird. Teilweise erfolgt eine winkelige Anstellung der Düsen oder des Spaltes in Bewegungsrichtung, um während des Reinigungsvorganges eine Transportrichtung für die Späne vorzugeben. Die angeordneten Düsen sowie der Spalt sind dabei stets starr und ohne rotierende Komponente ausgeführt, wobei zur Verbesserung der Reinigungsleistung ausgewählte Bereiche durch vorgegebene Ausrichtung des Medienaustrittes gezielt behandelt werden können. Diese bekannten ringförmigen und leistenförmigen Vorrichtungen werden erfolgreich bei der spanenden Bearbeitung von Kurbelwellen, Nockenwellen, Ausgleichswellen, Achsen, Gewindestücken und anderer lokal rotationssymmetrischer Bauteile eingesetzt. Nachteilig ist hier jedoch der hohe Verbrauch an Reinigungsmedium, insbesondere an Druckluft. Dieser hohe Druckluftverbrauch wiederum führt zu enormen Kosten, welche bei der Druckluftaufbereitung infolge elektrischer Energie und der Wartung an Verdichtern und Druckluftnetz entstehen, da diese Anlagen ihr Haupteinsatzgebiet in automatisierten Fertigungslinien für Motorkomponenten haben. Entsprechend der geringen Taktzeit, werden eine Vielzahl an Werkstücken in solchen Anlagen mit Druckluft behandelt, was einen enormen Energiebedarf der Anlage während der Anlagen-Lebenszeit zur Folge hat. Ein weiterer Nachteil bekannter ringförmiger Vorrichtungen ist die inhomogene Reinigungswirkung, da ortsfeste Düsen auf der Oberfläche der zu reinigenden Werkstücke eine Druckverteilung ausbilden, wodurch bei Verwendung mehrerer Düsen die Druckfronten gegeneinander arbeiten und entsprechend des Superpositionsprinzips auslöschen. Dieser Nachteil wird teilweise durch die Erhöhung der Düsenanzahl verringert, wodurch jedoch der Druckluftverbrauch ansteigt. Bewegt man nun diese ringförmige Reinigungseinheit mit Düsen, axial entlang des Werkstückes, so zeigen sich typischerweise Streifen mit Schmutzrückständen, welche auf das Superpositionsprinzip zurück zu führen sind. Die Verwendung von spaltförmigen Auslassöffnungen, entweder abschnittsweise oder durchgängig zeigt den entscheidenden Nachteil, dass infolge des großen hydraulisch wirkenden Querschnittes geringe Drücke oder/und hohe Luftverbräuche entstehen. Bekannte Vorrichtungen die leistenförmig Auslassöffnungen verwenden zeigen ebenso einen hohen Druckluftverbrauch, sowie streifenförmige Schmutzrückstände infolge Superpositionsprinzip. Neben diesen energetischen und qualitativen Nachteilen, zeigen die bekannten Vorrichtungen eine starke Verschmutzung der Anlage infolge horizontal gelöster und unkontrolliert abgeführter Späne und Emulsionen. Diese Späne und Emulsionen lagern sich im laufenden Betrieb, im gesamten inneren Aufbau der Anlage ab und führen zu Fehlfunktionen an Sensoren, Rückverschmutzung der Werkstücke und hohem Reinigungsaufwand der Anlagenbetreiber.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese bekannten Nachteile zu vermeiden und eine Lösung zu bieten, welche sowohl den Medienverbrauch verringert, als auch die Reinigungshomogenität und die Anlagensauberkeit zu verbessert.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das zu reinigende Objekt, in der Vorrichtung gespannt, vertikal gedreht und durch einen rotierenden Ring, welcher mit Druckdüsen bestückt ist, gereinigt wird. Das Werkstück wird dazu innerhalb der Vorrichtung zunächst abgelegt und gespannt. Im weiteren Verfahrensablauf wird das Werkstück vorzugsweise mit seiner Mittelachse senkrecht gedreht, wobei es gespannt bleibt. Im weiteren Verlauf erfolgt die Reinigung des Werkstückes mit vorzugsweise gasförmigen Medium, wobei aber auch flüssige Medien und Kombinationen genutzt werden können. Das Reinigungsmedium wird durch Düsen, welche sich auf einem rotierenden Ring befinden zum Werkstück geleitet, wobei eine vertikale Relativbewegung von Werkstück und rotierenden Ring erfolgt. Die Rotationsbewegung des Ringes erfolgt dabei durch Zwangsantrieb, was eine gute Einstellbarkeit der Drehzahl gewährleistet. Als Antriebe eignen sich dabei insbesondere elektrische Lösungen, welche einen sehr guten Wirkungsgrad bei sehr guter Steuer- und Regelbarkeit aufweisen. Somit sind diese Antriebe für die Drehzahl, aber auch für die Drehrichtung, also im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn, verantwortlich. Der angetriebene Ring kann dabei entgegen der wirkenden Kraft des ausströmenden Fluides wirken, was erhebliche Vorteile birgt. Ein wesentlicher Vorteil ist die resultierende Kraft auf der Werkstückoberfläche, welche zur Ablösung von Spänen und anhaftenden Ölen zur Verfügung steht. Ist die Drehrichtung des rotierenden Ringes identisch mit resultierenden Kraft infolge des Rückstoßes des austretenden Fluides, so kommt es ebenfalls zu einer Reinigungswirkung, jedoch mit geringerer Effektivität. Der rotierende Ring ist bauartbedingt so auszuführen, dass der Innendurchmesser genügend Platz für Werkstück und Austrittsöffnungen lässt. Auf dem rotierenden Ring sind Auslassöffnungen angebracht, welche als Düsen bezeichnet werden, weshalb diese Einheit erfindungsgemäß Düsenring genannt wird. Der Verfahrensablauf sieht vor, dass sich der rotierende Ring axial entlang des Werkstückes bewegt. Durch die Rotation des Ringes und die axiale Translation entlang des Werkstückes, entsteht eine schraubenförmige Bewegung der Düsen. Die Drehzahl sowie axiale Vorschubgeschwindigkeit des Ringes sind einstellbar, wodurch eine Druckluftdüse jeden beliebigen Punkt des Werkstückes behandelt. Da auf dem Ring mehreren Düsen appliziert sind, ist eine Überlappung der einzelnen Bewegungsbahnen gewährleistet, was zusätzlich durch eine angepasst Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit unterstützt wird. Durch diesen einstellbaren Bewegungsablauf, wird eine homogene Druckverteilung und somit gleichmäßige Reinigungsergebnisse erzielt. Da es sich bei langestreckten Werkstücken, wie beispielsweise Kurbel- oder Nockenwellen um nahezu rotationssymmetrische Werkstücke handelt, wird durch die vorliegende Erfindung eine gleichmäßige oberflächliche Wirkung erzielt. Wie bekannt ist, besitzen diese beispielhaft aufgeführten Werkstücke jedoch über verschiedene Durchmesser, welche abschnittsweise konstant sind. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausführung der Vorrichtung, kann zur weiteren Effizienz- und Reinigungssteigerung eine an den Durchmesser angepasste Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit eingestellt werden. Auf dem rotierenden Ring sind Düsen befestigt, welche das Reinigungsmedium auf das Werkstück befördern. Die Anzahl der Düsen richtet sich dabei an die Schwierigkeit der zu reinigenden Oberfläche, ebenso wie die Form des Auslassquerschnittes und der hydraulisch wirkende Querschnitt. Da der Ring durch einen externen Antrieb in Rotation versetzt wird, ist eine schräge Anstellung der Düsen unter einem definierten Winkelbetrag möglich. Dabei ist die Düse derart angestellt, dass die rotierende Bewegung entgegen dem wirkenden Rückstoß infolge des unter Druck stehenden Mediums erfolgt. Dadurch ist eine weitere Effizienzsteigerung möglich, weil dem wirkenden Rückstoß entgegen gearbeitet wird, was auf der Oberfläche des Werkstückes eine Erhöhung des wirkenden Druckes hat. Diese entgegengesetzte Drehbewegung sowie daraus resultierende Druck- und Krafterhöhung bewirkt, dass das Kräftegleichgewicht der Adhäsionskräfte und wirkenden Kräfte aus der Düsen leichter überwunden wird. Solange die Adhäsionskraft größer oder gleich der wirkenden Kraft zur Reinigung ist, erfolgt keine genügende Entfernung der Späne und Öle. Die wirkende Kraft zur Reinigung ist dabei diejenige Kraft, welche sich aus dem Druck des Reinigungsmediums und der projizierten Fläche auf dem Werkstück ergibt. Überwinden nun jedoch die wirkenden Kräfte zur Reinigung die bestehenden Adhäsionskräfte, so lösen sich sämtliche Späne und Öle vom Werkstück. Durch die entgegengesetzte Drehbewegung des rotierenden Ringes vergrößert sich die resultierende Kraft zur Reinigung bei identischen Druckluftverbrauch, was eine Steigerung der Effizienz zur Folge hat. Dieses Ablösen wird erfindungsgemäß als Abschälen definiert. Weiterhin besitzen die angebrachten Düsen eine Anstellung in axialer Richtung, das heißt in Vorschubrichtung. Durch die Anstellung um einen definierten Winkelbetrag wird der gezielte Spantransport ermöglicht. Unterstützend wirkt hier die rotierende Bewegung des Ringes und somit sämtlicher Düsen mit Reinigungsmedium. Durch die Rotation des Düsenringes, dem austretenden Reinigungsmedium sowie der vertikalen Bewegung, sind die Flugbahnen der gelösten Späne und Öle ebenfalls von schraubenförmiger Gestalt. Betrachtet man während des Reinigungsvorganges alle Flugbahnen, so stellt sich ein trichterförmiger Wirbel dar, welcher die Späne gezielt nach unten transportiert. Durch diese erfindungsgemäße Ausrichtung der Düsen auf dem Düsenring, wird eine unkontrollierte Verschmutzung der Anlage energieeffizient und somit kostengünstig vermieden. Durch diesen Vorteil wird der Reinigungsaufwand für die Anlagentechnik der Vorrichtung auf ein Minimum reduziert.
  • Eine besonders günstige Ausgestaltung der erfindungsmäßigen Vorrichtung ist gegeben, wenn mehrere Düsenringe verwendet werden, wobei auf jedem Düsenring die Neigungsrichtung der Düsen identisch ist. Dieser Vorteil ergibt sich aus Geometrie der zu reinigenden Werkstücke in Kombination mit der axialen Bewegung der Vorrichtung entlang des Werkstückes. Tritt das Reinigungsmedium aus dem Düsenring mit einem definierte Winkelbetrag aus und trifft auf das Werkstück, so zeigt sich bei axialer Bewegung der Vorrichtung, dass einige Bereiche nicht behandelt werden, da diese im Totbereich liegen. Als Totbereich ist hier jener Oberflächenabschnitt auf dem Werkstück zu verstehen, welcher sich im Wirkschatten befindet. Erfindungsgemäß wird dieser Totbereich dadurch erfasst, dass mehrere Düsenringe Verwendung finden. Die Neigungsrichtung der Düsen auf dem Düsenring ist dabei stets in Richtung der Vorschubbewegung, sowie senkrecht zum Werkstück. Die Vorschubbewegung der Vorrichtung ist alternierend ausgeführt, wobei stets die vollständige Werkstücklänge behandelt wird. Dementsprechend ergibt sich eine besonders günstige Gestaltung der Erfindung, wenn 3 Düsenringe verwendet werden, wovon 2 mit axial angestellten Düsen und 1 mit senkrecht zur Werkstückmittelachse positionierten Düsen ausgestattet sind. Um ein Maximum an Energieeffizienz zu erhalten, ist stets der Düsenring mit senkrecht positionierten Düsen sowie ein Düsenring mit axial angestellten Düsen mit Medium versorgt. Die Steuerung der axialen Vorschubrichtung ist gleichzeitig für die Ansteuerung der Düsenringe verantwortlich. Die Drehzahlen der einzelnen Düsenringe sind vorzugsweise identisch, können jedoch auch separat hinsichtlich Drehrichtung und Drehzahl gesteuert werden.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der in Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen 1 schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt; 2 eine Draufsicht aus den Düsenring; 3 eine Ausführungsvariante in Seitenansicht im Schnitt mit 3 Düsenringen; 4 eine Detailansicht zur radialen Düsenanstellung; 5 eine Detailansicht zur axialen Düsenanstellung; 6 verschiedene Positionen der Düsen während des Reinigungsvorganges; 7 eine Detailaufnahme mit 2 Düsenpositionen und 8 eine Detaildarstellung eines nicht gereinigten Werkstückbereiches.
  • 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt, mit einem oberen Düsenring 1a, welcher über die Druckkammer 1b die befestigte Düse 1c mit Druck versorgt. Der Düsenring 1a rotiert dabei mit der Drehzahl n1, wobei die Druckkammer 1b fest mit dem beweglichen Schlitten 4 verbunden ist. Gleiches gilt für die Düsenringe 2a und 3a, welche ebenso über die Düsenkammern 2b und 3b die Düsen 2c und 3c mit Druck versorgen. In den Druckkammern 1b, 2b, und 3b ist jeweils ein unter Druck stehendes Medium vorhanden, welches vorzugsweise gasförmig oder auch flüssig ist. Durch den existierenden Druck in den Druckkammern 1b, 2b, und 3b und den umgebenden atmosphärischen Außendruck, wird das Medium dazu angeregt aus den Düsen 1c, 2c und 3c auszutreten. Nachdem das Medium aus den Düsen 1c, 2c und 3c ausgetreten ist, trifft es auf das Werkstück 6. Vorzugsweise ist das Werkstück wie in 1 dargestellt, mit seiner Mittelachse senkrecht auszurichten. Die Düsenringe 1a, 2a, und 3a sind drehbar gelagert und werden durch die Antriebseinheit 5 angetrieben, währenddessen die Druckkammern 1b, 2b und 3b fest mit dem Schlitten 4 verbunden sind. Die rotierenden Düsenringe 1a, 2a, und 3a werden zusammen von der Antriebseinheit 5 angetrieben und weisen vorzugsweise eine identische Drehzahl 9 n1-3 auf, wobei die Steuerung der Vorrichtung eine separate richtungs- und drehzahlabhängige Bewegung bereithält. Dementsprechend kann Düsenring 1a mit Drehzahl n1, Düsenring 2a mit Drehzahl n2 und Düsenring 3a mit Drehzahl n3 rotieren. Eine entgegengesetzte Rotation einzelner Düsenringe mit unterschiedlichen Drehzahlen ist möglich. Der Schlitten 4 ermöglicht eine Auf- und Abwärtsbewegung, wobei die Vorschubbewegung derart ausgeführt ist, dass die rotierenden Düsenringe 1a, 2a, und 3a mit den unter Druck stehenden Düsen 1c, 2c und 3c die gesamte Werkstückkontur abfahren.
  • 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf den Innendurchmesser eines exemplarischen Düsenringes 7, welcher das Werkstück 6 umschließt, wie es anhand 1 mit den Düsenringen 1a, 2a, und 3a dargestellt ist. Auf dem Innendurchmesser des Düsenringes 7 befinden sich Düsen 8, welche als Auslass für ein unter Druck stehendes gasförmiges oder flüssiges Medium dienen. Dieses Medium trifft aufgrund der Drehbewegung mit einer Drehzahl 9 allseitig auf der Werkstück, was durch die Vorschubbewegung 4 zu einer homogenen Reinigung führt. Um den inneren Aufbau im Schnitt besser darlegen zu können, wurde der Schnitt A-A 10 eingefügt, auf den in 3 näher eingegangen wird. Weiterhin ist unter Detail B 11 ein Ausschnitt gewählt worden, welcher in 4 die radiale Düsenausrichtung verdeutlicht.
  • 3 zeigt Schnitt A-A 10 und verdeutlicht den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Düsenringen. Dabei ist in 2 für Düsenring 1a die Drehzahl n1 13, für Düsenring 2a die Drehzahl n2 und für Düsenring 3a die Drehzahl n3 angegeben. Wie 3 entnommen werden kann, sind die Düsen 1c, 2c, und 3c unterschiedlich ausgerichtet, was zunächst in 4 und 5 näher erläutert wird. Weiterhin werden die Hintergründe dieser verschiedenen Anstellwinkel in 6, 7 und 8 anhand zurückbleibender Schmutzrückstände in Totbereichen erklärt.
  • 4 gibt den Detailausschnitt B 11 aus 2 detaillierter wieder. Es ist ein Ausschnitt des Düsenringes 7 aus der Draufsicht zu sehen, wobei insbesondere die radiale Anstellung der Düse 8 dargelegt werden soll. Senkrecht zum Düsenring 7 ist eine Gerade 15 gezeichnet. Die Mittelachse der Düse 8 ist durch eine Strich-Punktlinie 14 gekennzeichnet. Zwischen der Geraden 15 und der Strich-Punktlinie 14 wird der Winkel α aufgespannt, welcher den Betrag der Anstellung wiedergibt. Der Winkel α ist typischerweise im Bereich von 0 bis 70°, wobei sich der jeweilige Winkel stets nach dem Durchmesser des Düsenringes 7 sowie dem umhüllenden Außendurchmesser eines Werkstückes 6 ergibt. Die Anstellrichtung der Düse 8 um den Winkel α ist dabei vorzugsweise in Drehrichtung 9 des Düsenringes 7.
  • 5 stellt schematisch die axiale Ausrichtung der Düse 8 dar. Dazu wird die Mittelachse der Düse 8 durch eine Strich-Punktlinie 14 gekennzeichnet. Weiterhin ist eine Linie 16 dargestellt, welche sich senkrecht auf dem Düsenring 7 befindet. Zwischen der Strich-Punktlinie 14 und der senkrechten Linie 16 wird der Winkel β aufgespannt. Dieser Winkel gibt das Maß für die axiale Anstellung der Düse wieder und bewegt sich typischerweise im Bereich von 0 bis 50°, wobei sich der jeweilige Winkel einerseits an das Durchmesserverhältnis von Werkstück 6 und Düsenring 7 orientiert. Anderseits ist der Winkel auch von der Komplexität des Werkstückes 6 und den zu reinigenden Ecken 21 abhängig. Die Anstellrichtung der Düse 8 um den Winkel β ist dabei vorzugsweise in Vorschubrichtung des Schlittens 4.
  • 6 stellt die Notwendigkeit unterschiedlicher axialer Anstellwinkel β der Düse 8 dar, um Verunreinigungen in Form von Spänen oder Ölen auf dem Werkstück 6 auch an schwierig zugänglichen Stellen 21 zuverlässig beseitigen zu können. Das Werkstück 6 ist in der bevorzugten senkrechten Ausrichtung dargestellt, wobei das hier gezeigte Werkstück 6 eine Nockenwelle schematisieren soll. Nockenwellen bestehen aus einer Welle mit konstanten Durchmesser, sowie aufgebracht mehrere Nocken, welche einen größeren Durchmesser als die Welle aufweisen. Durch diese Differenz der Durchmesser von Welle zu Nocken ergibt sich eine Kehle, in der sich leicht Späne und Öle ansammeln. Um diese Anhaftungen prozesssicher beseitigen zu können, werden erfindungsgemäß verschiedene axiale Anstellwinkel β der Düse 8 benötigt. Befindet sich die Düse 8, mit nach unten gerichteter Mittelachse in Abwärtsbewegung, wie es 17 und 18 zeigen, so ist die Reinigungswirkung davon abhängig, ob Kehlen mit Schmutzansammlung 21 direkt mit Druck beaufschlagt werden können. Befindet sich die Düse 8 in einer Position 17, welche ein direktes beaufschlagen mit Druck erlaubt, so ist die Entfernung von Spänen und Ölen gegeben. Befindet sich identisch angestellte Düse in Abwärtsbewegung in Position 18, so ist eine Reinigung nicht möglich. Diese liegt darin begründet, dass sich infolge des Anstellwinkels und der bestehenden Kehle ein Totbereich ausbildet, der nicht noch der Düse mit Reinigungsmedium erreicht werden kann. Um diese Kehle jedoch prozesssicher Reinigen zu können, ist eine entgegengesetzte axiale Düsenanstellung notwendig, wie es Position 19 wiedergibt. Idealerweise bewegt sich die erfindungsgemäße zur Reinigung dieser Kehle aufwärts, von Position 19 zu Position 20. Bei dieser axialen Anstellung der Düse 8 auf dem Düsenring 7, ist in Verbindung mit der Aufwärtsbewegung eine Entfernung von Spänen und Ölen aus eine Kehle 21 gegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch separate Ansteuerung der Düsenringe 7 dazu in der, bei der Abwärtsbewegung zunächst nur axial nach unten gerichtete Düsen 3c und horizontal ausgerichtete Düsen 2c mit Druck zu beaufschlagen. Während dieser Bewegung bleibt Düsenring 1a mit den Düsen 1c drucklos. Während der Aufwärtsbewegung stehen nun die axial nach oben gerichteten Düsen 1c sowie horizontal ausgerichteten Düsen 2c unter Druck. Diese beschriebene vorzugsweise Betriebsweise ermöglicht einen energieeffizienten und rückstandsfreien Reinigungsprozess des Werkstückes 6.
  • 7 zeigt detailliert einen vergrößerten Ausschnitt des Werkstückes 6 mit den Düsenpositionen 17 und 18. Wie man bei Position 17 erkennen kann, ist eine problemlose Reinigung der Kehle 21 gegeben, da keinerlei strömungsmechanische Totbereiche bestehen. Vergleicht man dies nun mit Position 18, so erkennt man in der Kehle 21, dass sich ein Totbereich ausbildet. Dieser strömungsmechanisch nicht erfasste Totbereich 21 kann nicht prozesssicher von Spänen und Ölen befreit werden.
  • 8 gibt nun eine weitere Vergrößerung der Kehle 21, welche mit Spänen und/oder Ölen behaftet sein kann. Nach Austritt des unter Druck stehenden gasförmigen oder flüssigen Reinigungsmediums aus der Düse 3c, bilden sich Strömungslinien 22 aus, welche die Wirkrichtung des Strömung repräsentieren. Durch den axial nach unten ausgerichteten Anstellwinkel β der Düse 3c, entsteht in der Kehle 21 ein Bereich ohne nennenswerte Reinigungswirkung des Reinigungsmediums, wodurch keine Entfernung von Spänen und Ölen gewährleistet werden kann.

Claims (10)

  1. Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung lang gestreckter Werkstücke 6, bei dem im wesentlichen rotierende Düsenringe (1a), (2a) und (3a) axial entlang des Werkstückes (6) verfahren werden, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung der rotierenden Düsenringe (1a), (2a) und (3a) über eine Antriebseinheit (5) in Drehung versetzt werden, wobei auf jedem Düsenring mehrere Düsen angebracht sind, welche ein unter Druck stehendes Reinigungsmedium auf das Werkstück (6) blasen, um dort anhaftende feste und flüssige Bearbeitungsrückstände wie beispielsweise Späne oder Öle zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (1c), (2c), (3c) ausgerichtet sind, damit am Werkstück (6) existierende Kehlen gereinigt werden können, wozu weiterhin die Düsenringe (1a), (2a), (3a) durch Steuerung zugeschaltet oder abgeschaltet, sowie hinsichtlich Drehzahl und Drehrichtung variiert werden können.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, welches gasförmige Medien als reine Gase und/oder Gasgemische als Reinigungsmedium verwendet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, welches flüssige Medien als reine Flüssigkeit und/oder flüssige Mischung als Reinigungsmedium verwendet, wobei auch Mischungen aus Gasen und Flüssigkeiten Anwendung finden.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit radialer Anstellung der Düse (8) um Winkel α welcher entsprechend 4 eine Anstellung der Düse (8) in Drehrichtung (9) des Düsenringes (7), wobei der Winkel α im Bereich von 0 bis 70°, vorzugsweise im Bereich 1° bis 10° besteht.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit axialer Anstellung der Düse (8) um Winkel β welcher entsprechend 5 eine Anstellung der Düse (8) in Drehrichtung (9) des Düsenringes (7), wobei der Winkel β im Bereich von 0 bis 50°, vorzugsweise im Bereich 1° bis 10° besteht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5 mit linearer Relativbewegung des Werkstückes (6) zum erfindungsgemäßen Aufbau mit Düsenringen (1a), (2a), (3a) über die gesamte Werkstücklänge in horizontaler oder vertikaler Werkstückausrichtung, wobei vorzugsweise eine vertikale Ausrichtung des Werkstückes angestrebt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Drehbewegung der Düsenringe (7) und linearen Relativbewegung entsprechend Anspruch 6 eine Wirbelströmung ausbildet, welche Späne und Anhaftungen gezielt abtransportiert.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, welches ein unter Druck stehendes Reinigungsmedium verwendet, wobei der Druck in den Kammern (1b), (2b) und (3b) durch Steuerung variabel einstellbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit Düsenausrichtung nach Anspruch 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Düsenringe (7) und der Düsen (8) mindestens eins beträgt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenring (7) durch elektrische, pneumatisch oder hydraulische Antriebe oder durch Rückstoß infolge des unter Druck stehenden Reinigungsmediums in Rotation versetzt wird.
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